JP2016156283A - 内燃機関を搭載した車両、及び、その車両における排気ガス浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両への給油地点がある地域の最新の燃料性状のデータを得て、内燃機関の排気ガス浄化装置に対する硫黄パージ制御の実施時期を最適化することで、不十分な硫黄パージ制御による排気ガス浄化装置の硫黄被毒の進行を抑制でき、また、必要以上の硫黄パージ制御による燃費の悪化と排気ガス浄化装置の熱劣化の進行を抑制できる、内燃機関を搭載した車両、及び車両における排気ガス浄化方法を提供する。【解決手段】給油したと判定した後に、給油位置から硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率から新インターバル値を算出する場合に、給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを車両に搭載されているデータベースではなく、車両の外部に設けられたデータベースから取得する。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の排気ガス浄化装置に対する硫黄パージ制御の実施時期を最適化することができる、内燃機関を搭載した車両、及び、その車両における排気ガス浄化方法に関する。

一般に、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び微粒子状物質（ＰＭ）等の浄化対象成分を浄化するために、酸化触媒装置（ＤＯＣ）、微粒子捕集装置（ＣＳＦ、ＳＣＲＦ等）、選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）、リーンＮＯｘトラップ触媒装置（ＬＮＴ）等の各触媒装置を担持して構成される排気ガス浄化装置を備えた排気ガス浄化システムが使用されている。

これらの各触媒装置の内、貴金属が使用されている触媒装置（例えば、ＤＯＣ、ＬＮＴ、ＳＣＲ等）には、燃料やエンジンオイルに含まれる硫黄成分により触媒装置内の貴金属が硫黄被毒して、触媒装置の浄化性能が劣化するという問題がある。この硫黄被毒を防止するために、定期的に触媒装置内に堆積した硫黄を除去する硫黄パージ制御（サルファパージ：Ｓパージ）を行っているが、この制御では硫黄を除去するのに触媒装置を高温にする必要があるため、排気ガスの温度を上昇させる必要があり、燃費の悪化を招くため、この制御の実施回数を過不足なく最小限にするように制御することが重要になっている。

従来の硫黄パージ制御では、事前に調査した、車両が走行する地域（国等）の平均的な燃料性状（硫黄含有量または硫黄含有率）を基に、燃料性状と硫黄パージ制御のインターバル（所定の走行距離又は所定の走行時間等）の閾値との関係をテーブル化して、この関係から硫黄パージ制御の実施時期を決定している。

しかしながら、この硫黄パージ制御を必要とする内燃機関を搭載した車両が、燃料性状の異なる地域間を走行したり、燃料性状のばらつきの大きい地域内を走行する場合には、車両の燃料タンク内に燃料性状の異なる燃料が混在することになるため、上記した従来技術のように、単種類の燃料の燃料性状を基に設定されたテーブルで硫黄パージ制御の実施時期を決定する手法では、排気ガス浄化装置に対する硫黄パージ制御の実施時期が最適にならず、硫黄パージ制御が不十分で硫黄被毒が進行したり、または、硫黄パージ制御が必要以上に行われて燃費が悪化すると共に排気ガス浄化装置の熱劣化が進行したりするという問題がある。

これに関連して、給油口スイッチを通じて得られる車両が給油中であるか否かと、ナビゲーションシステムを通じて得られる給油中の給油所を特定する情報とから車両に給油された燃料のイオウ成分含有率を特定して、このイオウ成分含有率情報に、燃料計を通じて得られる給油量情報を加味して、車両の燃料タンク内に貯留されている燃料中のイオウ含有率を推定し、この推定した燃料中のイオウ含有率等に基づいて、所定のインターバルで、吸蔵型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたイオウ成分の量（被毒Ｓ量）を推定し、この推定した現在の被毒Ｓ量を再生判定値（Ｓ劣化判定閾値）と比較して、吸蔵型ＮＯｘ触媒の再生処理（Ｓパージ）が必要であるか否かを判定する内燃機関の排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この内燃機関の排気浄化装置では、各給油所に対応する燃料の種類（イオウ成分含有率）をＥＣＵ（エンジンコントロールユニット：制御装置）に予め記憶させておき、ナビゲーションシステムを通じて得られる給油中の給油所に対応する燃料の種類（イオウ成分含有率）をＥＣＵから読み出しているため、ＥＣＵに予め記憶させた後に、給油中の給油所が設置されている地域で使用される燃料のイオウ成分含有率が変化した場合には、ＥＣＵに記憶させた燃料のイオウ成分含有率は旧データとなり、吸蔵型ＮＯｘ触媒のＳパージのインターバルを最適化することができないという問題がある。

特開２０００−２７４２２９号公報

本発明者は、従来技術のように、車両が走行する各地域に対応する燃料の性状（硫黄含有量または硫黄含有率）を車両のＥＣＵ等の制御装置に予め記憶させておくのではなく、各地域の最新の燃料性状を収集して随時更新するデータベースを車両の外部に設けて、車両が燃料を給油したとの判定の後に、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）等の位置情報システムにより車両の給油地点の位置情報を得るとともに、このデータベースにアクセスして、給油地点の地域の燃料性状の情報を車両の制御装置に取り込み、この取り込んだ燃料性状の情報を基に排気ガス浄化装置の硫黄パージ制御の実施時期を決定することで、その地域の季節的な変化や法律の変化等により生じる燃料性状の変化に追従して、硫黄パージ制御の実施時期を最適化することができるという知見を得た。

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、車両への給油地点がある地域の最新の燃料性状のデータを得て、内燃機関の排気ガス浄化装置に対する硫黄パージ制御の実施時期を最適化することで、不十分な硫黄パージ制御による排気ガス浄化装置の硫黄被毒の進行を抑制でき、また、必要以上の硫黄パージ制御による燃費の悪化と排気ガス浄化装置の熱劣化の進行を抑制できる、内燃機関を搭載した車両、及び車両における排気ガス浄化方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の車両は、排気ガス浄化装置を備えた内燃機関を搭載した車両において、該内燃機関を制御する制御装置が、前記内燃機関の始動時に、当該車両に給油したか否かを判定する給油判定手段と、位置情報システムから当該車両の位置を取得する車両位置取得手段と、当該車両の停止位置を前記車両位置取得手段により取得し、前記給油判定手段により給油したと判定された時に、前記停止位置を給油位置とする給油位置特定手段と、該給油位置特定手段により特定した給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを当該車両の外部に設けられたデータベースから取得する燃料性状取得手段と、該燃料性状取得手段で取得した硫黄含有率のデータに基づいて、当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定する燃料性状推定手段と、該燃料性状推定手段で推定された硫黄含有率から、硫黄含有率と硫黄パージ制御のインターバルの関係を示す、予め記憶されているデータを基に、硫黄パージ制御のインターバル値を算出するインターバル算出手段と、該インターバル算出手段で算出されたインターバル値を記憶するインターバル記憶手段と、該インターバル記憶手段から記憶されているインターバル値を取得して、前回の硫黄パージ制御から経過値が前記インターバル値を経過したときに、硫黄パージ制御を行う硫黄パージ制御手段とを備えて、前記給油判定手段で給油したと判定した後に、前記給油位置特定手段で特定した給油位置から前記燃料性状取得手段で硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から前記燃料性状推定手段で当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率から前記インターバル算出手段により新インターバル値を算出し、前記給油判定手段で給油したと判定した後において前記硫黄パージ制御手段で硫黄パージ制御を行ってから、前記インターバル記憶手段で記憶されているインターバル値を前記インターバル算出手段で算出された前記新インターバル値に更新する制御を行うように構成される。

そして、上記の目的を達成するための本発明の車両における排気ガス浄化方法は、排気ガス浄化装置を備えた内燃機関を搭載した車両における排気ガス浄化方法において、前記内燃機関の始動時に、当該車両に給油したか否かを判定する給油判定ステップと、位置情報システムから当該車両の位置を取得する車両位置取得ステップと、当該車両の停止位置を前記車両位置取得ステップにより取得し、前記給油判定ステップにより給油したと判定された時に、前記停止位置を給油位置とする給油位置特定ステップと、該給油位置特定ステップにより特定した給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを当該車両の外部に設けられたデータベースから取得する燃料性状取得ステップと、該燃料性状取得ステップで取得した硫黄含有率のデータに基づいて、当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定する燃料性状推定ステップと、該燃料性状推定ステップで推定された硫黄含有率から、硫黄含有率と硫黄パージ制御のインターバルの関係を示す、予め記憶されているデータを基に、硫黄パージ制御のインターバル値を算出するインターバル算出ステップと、該インターバル算出ステップで算出されたインターバル値を記憶するインターバル記憶ステップと、該インターバル記憶ステップから記憶されているインターバル値を取得して、前回の硫黄パージ制御から経過値が前記インターバル値を経過したときに、硫黄パージ制御を行う硫黄パージ制御ステップとを有し、前記給油判定ステップで給油したと判定した後に、前記給油位置特定ステップで特定した給油位置から前記燃料性状取得ステップで硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から前記燃料性状推定ステップで当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率から前記インターバル算出ステップにより新インターバル値を算出し、前記給油判定ステップで給油したと判定した後において前記硫黄パージ制御ステップで硫黄パージ制御を行ってから、前記インターバル記憶ステップで記憶されているインターバル値を前記インターバル算出ステップで算出された前記新インターバル値に更新するように構成されたことを特徴とする方法である。

なお、ここでいう硫黄含有率とは、単位体積量あたりの燃料に含まれる硫黄含有重量のことを言う。また、硫黄パージ制御のインターバルとは、硫黄パージ制御の制御開始の判定を、硫黄の累積堆積量で行う代わりに、車両の走行距離で行う場合には、予め設定又は算定される走行距離閾値のことを言い、また、車両の走行時間で行う場合には、予め設定又は算出される走行時間閾値のことを言い、硫黄パージ制御の制御開始の判定を、燃料累積消費量で行う場合は、予め設定又は算出される燃料累積消費量閾値のことを言う。要するに、硫黄パージ制御のインターバルとは、硫黄の累積堆積量の限界量に関する閾値を比較的単純に設定できる判定用の閾値のことをいう。

また、経過値とは、このインターバルに対応する量を累積するカウント値であり、インターバルが走行距離閾値の場合には硫黄パージ制御後の走行距離になり、インターバルが走行時間閾値の場合には硫黄パージ制御後の走行時間となり、インターバルが燃料累積消費量閾値の場合には硫黄パージ制御後の燃料累積消費量となる。

この構成及び方法によれば、車両への給油位置における硫黄含有率を、予め車両に搭載してある、給油地域と硫黄含有率との関係を示すデータベースを参照して算定する構成及び方法とは異なり、給油位置に対応する地域の燃料の硫黄含有率のデータを、車両の外部に設けられたデータベースから取得するので、常に最新の給油地点の硫黄含有率のデータを使用でき、硫黄パージ制御のインターバルを最適化することができる。

一般に車両の寿命は十年以上にもなるので、給油地域の硫黄含有率が車両の販売時から変化することは十分に考えられる上に、季節的に硫黄含有率が変化する地域もあるので、これらの容易で変化する硫黄含有率に追従することは燃費の面からも排気ガス浄化の面からも重要なこととなる。

この硫黄含有率の変化に追従することにより、不十分な硫黄パージ制御に伴う排気ガス浄化装置の硫黄被毒の進行を抑制することができ、必要以上の硫黄パージ制御に伴う燃費の悪化を抑制できるとともに、排気ガス浄化装置の熱劣化の進行を抑制することができる。

なお、この車両の外部に設けられたデータベースからの給油地域と硫黄含有率との関係を示すデータベースを得る方法としては、インターネット上から取得する方法などがあるが、その他にも、給油所に置かれた、その給油所の燃料の硫黄含有率のデータベース、いわば、個別の１種類しかないデータベースであってもよく、また、その国や地域のローカル的なデータベースでもよく、世界的なネットワーク上のデータベースであってもよい。

本発明の内燃機関を搭載した車両、及び車両における排気ガス浄化方法によれば、車両への給油地域の最新の硫黄含有率のデータを得て、硫黄含有率の季節的な変動や法改正などによる経年変化に追従して、内燃機関の排気ガス浄化装置に対する硫黄パージ制御の実施時期を最適化することで、不十分な硫黄パージ制御による排気ガス浄化装置の硫黄被毒の進行を抑制でき、また、必要以上の硫黄パージ制御による燃費の悪化と、排気ガス浄化装置の熱劣化の進行を抑制できる。

本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両における、内燃機関の構成を模式的に示す図である。 本発明に係る実施の形態の内燃機関の制御装置の構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態の車両における排気ガス浄化方法の制御ステップを示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両、及び車両における排気ガス浄化方法について図面を参照しながら説明する。

最初に、図１を参照しながら、この実施の形態の内燃機関を搭載した車両における内燃機関(以下、エンジン)１０について説明する。このエンジン１０には、気筒（シリンダ）１０ａに面して燃料噴射装置１１と吸気弁１２と排気弁１３が設けられ、更に、吸気弁１２に連通する吸気通路１４と、排気弁１３に連通する排気通路１５と、ＥＧＲ通路１６が設けられている。

この吸気通路１４には、上流側より順に、エアクリーナ１７、ターボチャージャ（ターボ式過給器）１８のコンプレッサ１８ｂ、インタークーラ１９ａ、インテークスロットルバルブ１９ｂが設けられ、また、排気通路１５には、上流側より順に、ターボチャージャ１８のタービン１８ａ、排気ガス浄化装置２０が設けられている。また、ＥＧＲ通路１６は、コンプレッサ１８ｂより下流の吸気通路１４とタービン１８ａより上流の排気通路１５を接続して設けられ、このＥＧＲ通路１６には、上流側より順に、ＥＧＲクーラ１６ａ、ＥＧＲバルブ１６ｂが設けられている。

そして、大気から導入される新気Ａは、必要に応じて、ＥＧＲ通路１６から吸気通路１４に流入する排気ガス（ＥＧＲガス）Ｇｅを伴って、吸気弁１２経由で気筒（シリンダ）１０ａに送られる。この気筒１０ａで発生した排気ガスＧは、排気弁１３経由で排気通路１５に流出し、その一部はＥＧＲ通路１６にＥＧＲガスＧｅとして流れ、残りの排気ガスＧａ（＝Ｇ−Ｇｅ）は、タービン１８ａを経由して、排気ガス浄化装置２０に流入して、浄化された後、浄化された排気ガスＧｃとしてマフラー（図示しない）、テールパイプ（図示しない）を経由して大気中へ放出される。

また、排気ガス浄化装置２０は、この図１の構成では、酸化触媒装置（ＤＯＣ）２２、微粒子捕集装置２３、選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）２４及び後段酸化触媒装置（ＤＯＣ）２５等の触媒装置を備えて構成されている。また、酸化触媒装置２２の上流側の排気通路１５には、未燃燃料を排気通路１５内に噴射する燃料噴射装置２６が配設され、選択還元型触媒装置２４の上流側の排気通路１５には、ＮＯｘ還元用の尿素水を排気通路１５内に噴射する尿素水噴射装置２７が配設されている。

この燃料噴射装置２６は、酸化触媒装置２２、選択還元型触媒装置２４等の触媒装置の硫黄パージ制御時、及び、微粒子捕集装置２３のＰＭ再生処理時に、排気通路１５内に未燃燃料を噴射し、酸化触媒装置２２で酸化された未燃燃料の酸化熱により排気ガスＧａを昇温して、酸化触媒装置２２、選択還元型触媒装置２４を脱硫可能な温度域まで昇温させたり、微粒子捕集装置２３をＰＭ燃焼可能な温度域まで昇温させたりする役割を持っている。

また、尿素水噴射装置２７は、ＮＯｘの還元剤となるアンモニアを発生するための尿素水を噴射するもので、噴射された尿素水は、排気ガスＧａの熱により気化及び分解してアンモニアを生成し、下流側の選択還元型触媒装置２４でこのアンモニアにより排気ガスＧａ中のＮＯｘを水と窒素に還元して無害化している。

また、酸化触媒装置２２と微粒子捕集装置２３の間の排気通路１５には、酸化触媒装置２２から流出した排気ガスＧａの温度を検出する第１温度センサ３１を、選択還元型触媒装置２４の上流側の排気通路１５には、選択還元型触媒装置に流入する排気ガスＧａの温度を検出する第２温度センサ３２を、酸化触媒装置２２の上流側（入口側）の排気通路１５には、酸化触媒装置２２に流入する排気ガスＧａの温度を検出する第３温度センサをそれぞれ設ける。

この第１温度センサ３１は、微粒子捕集装置２３のＰＭ再生処理制御時の目標温度の指標として用いられ、第２温度センサ３２は、排気ガス浄化装置２０に対する硫黄パージ制御にあたり、特に、選択還元型触媒装置２４に対する硫黄パージを最優先としたときに、硫黄パージ制御の目標温度の指標として用いられる。また、第３温度センサ３３は、排気ガス浄化装置２０に対する硫黄パージ制御にあたり、特に、酸化触媒装置２２に対する硫黄パージを最優先としたときに、硫黄パージ制御の目標温度の指標として用いられる。

また、このエンジン１０を制御する制御装置４０が設けられる。この制御装置４０は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）とも呼ばれ、エンジン１０全般の運転状態を制御する。

そして、本発明では、図２に示すように、この制御装置４０は、給油判定手段４１、車両位置取得手段４２、給油位置特定手段４３、燃料性状取得手段４４、燃料性状推定手段４５、インターバル算出手段４６、インターバル記憶手段４７、硫黄パージ制御手段４８を備えて構成される。

また、これに対応して、図３に示すように、本発明の車両の排気ガス浄化方法Ｓ４０は、給油判定ステップＳ４１、車両位置取得ステップＳ４２、給油位置特定ステップＳ４３、燃料性状取得ステップＳ４４、燃料性状推定ステップＳ４５、インターバル算出ステップＳ４６、インターバル記憶ステップＳ４７、硫黄パージ制御ステップＳ４８を備えて構成される。

この給油判定手段４１及び給油判定ステップ４１は、エンジン１０の始動時に、車両に給油したか否かを判定する手段及びステップであり、この給油判定は、例えば、給油はエンジン１０を停止して行われるので、エンジン始動時における燃料タンクの燃料油量Ｑ２が、エンジン１０の停止時における燃料油量Ｑ１よりも大きいときに、車両に給油したと判定する。

なお、このエンジン１０の始動時とは、車両の運転席（図示しない）に備えたイグニッションスイッチ（図示しない）をオンにしてエンジン１０を始動させたときであり、エンジン１０の停止時とは、イグニッションスイッチをオフにしてエンジン１０を停止させたときである。

また、車両位置取得手段４２及び車両位置取得ステップＳ４２は、位置情報システムから車両の位置を取得する手段及びステップである。この車両の位置の取得方法としては、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）を利用して車両の現在の位置を取得してもよいし、あるいは、人工衛星を用いることなく地球上に設けた基地局からの電波を利用するＡ−ＧＰＳ（アシストＧＰＳ）を利用して車両の現在位置を取得してもよい。あるいは、これら両方を併用して車両の現在位置を取得してもよい。

また、給油位置特定手段４３及び給油位置特定ステップＳ４３は、車両の停止位置を車両位置取得手段４２及び車両位置取得ステップＳ４２により取得し、給油判定手段４１及び給油判定ステップＳ４１により給油したと判定された時に、停止位置を給油位置とする手段及びステップである。

そして、本発明の特徴となっている、燃料性状取得手段４４及び燃料性状取得ステップＳ４４は、給油位置特定手段４３及び給油位置特定ステップＳ４３により特定した給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを車両の外部に設けられたデータベースから取得する手段及びステップである。

この燃料性状取得手段４４及び燃料性状取得ステップＳ４４によれば、車両への給油地点における硫黄含有率（燃料性状）を、予め車両に搭載してある、給油地域と硫黄含有率との関係を示すデータベースを参照して算定するのと異なり、給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを、車両の外部に設けられたデータベースから取得するので、常に最新の給油地域の硫黄含有率のデータを使用でき、硫黄パージ制御のインターバルを最適化することができる。

一般に車両の寿命は十年以上にもなるので、給油地域の硫黄含有率が車両の販売時から法改正などにより変化することは十分に考えられる上に、燃料性状が季節等によっても異なる地域もあるため、この季節等も考慮されたデータベースを利用することが好ましい。

また、この車両の外部に設けられたデータベースからの給油地域と硫黄含有率との関係を示すデータベースを得る方法としては、インターネット上から取得する方法などがあるが、その他の方法でよい。また、データベースとしては、給油所に置かれた、その給油所の燃料の硫黄含有率のデータベース、いわば、個別の給油所の燃料に対応するデータしかないデータベースであってもよく、また、その国や地域のローカル的なデータベースでもよく、世界的なネットワーク上のデータベース、例えば、全世界の一拠点に設けられたメインステーション上にあって、インターネット上に発信する全世界の各地域に対応したデータベースでもよい。

なお、排気ガス浄化装置２０における最適なインターバルもその地域に特有な環境のファクターによっても変化する可能性があり、万一、硫黄含有率のみによるインターバルの算定方法をその地域特有のファクターで修正する必要が生じた場合でも、このファクターによるインターバルの変化量に対して、この変化量を生じるのと同等の硫黄含有率の変化量を求めて、この変化量を硫黄含有率に反映させることにより、車両の外部に設けられたデータベースを変更するだけで、対象車両の全部のインターバルをその地域特有のファクターで修正して最適化できるようになる。

また、燃料性状推定手段４５及び燃料性状推定ステップＳ４５は、燃料性状取得手段４４及び燃料性状取得ステップＳ４４で取得した燃料性状のデータに基づいて、車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定する手段及びステップである。

この燃料性状推定手段４５及び燃料性状推定ステップＳ４５では、燃料性状取得手段４４及び燃料性状取得ステップＳ４４で取得した硫黄含有率Ｃｎを基に、車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率の推定値Ｃｔを取得した硫黄含有率Ｃｎとすることもできる。

しかし、より精度を高めるには、給油判定直前の残留燃料油量Ｑ１と硫黄含有率Ｃ１とから給油判定前の燃料タンクの残留硫黄量Ｗ１（＝Ｑ1×Ｃ１）を算出し、給油判定直後の給油された追加燃料油量Ｑ２と燃料性状取得手段４４及び燃料性状取得ステップＳ４４で取得した硫黄含有率Ｃ２とから、給油されることにより増加した追加硫黄量Ｗ２＝（Ｑ２×Ｃ２）を算出し、この残留硫黄量Ｗ１と追加硫黄量Ｗ２を加えた全体硫黄量Ｗｔ（＝Ｗ１＋Ｗ２）を、残留燃料油量Ｑ１に追加燃料油量Ｑ２を加えた全体燃料量Ｑｔ（＝Ｑ１＋Ｑ２）で割り算して、車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率の推定値Ｃｔ（＝Ｗｔ／Ｑｔ）とすることが好ましい。

また、インターバル算出手段４６及びインターバル算出ステップＳ４６は、燃料性状推定手段４５及び燃料性状推定ステップＳ４５で推定された硫黄含有率から、硫黄含有率と硫黄パージ制御のインターバルの関係を示す、予め記憶されているデータを基に、硫黄パージ制御のインターバル値を算出する手段及びステップである。このデータは予め実験等により作成されるもので、例えば、硫黄含有率と走行距離閾値の関係を示すマップデータ、硫黄含有率と走行時間閾値の関係を示すマップデータ等である。

また、インターバル記憶手段４７及びインターバル記憶ステップＳ４７は、インターバル算出手段４６及びインターバル算出ステップＳ４６で算出されたインターバル値を記憶する手段及びステップである。

更に、硫黄パージ制御手段４８及び硫黄パージ制御ステップＳ４８は、インターバル記憶手段４７及びインターバル記憶ステップＳ４７から記憶されているインターバル値を取得して、前回の硫黄パージ制御からの経過値がインターバル値を経過したときに、硫黄パージ制御を行う手段及びステップである。

なお、ここでいう硫黄含有率とは、単位体積量あたりの燃料に含まれる硫黄含有重量のことであり、また、硫黄パージ制御のインターバルとは、硫黄パージ制御の制御開始の判定を、硫黄の累積堆積量で行う代わりに、車両の走行距離で行う場合には、予め設定又は算定される走行距離閾値のことを言い、また、車両の走行時間で行う場合には、予め設定又は算出される走行時間閾値のことを言い、硫黄パージ制御の制御開始の判定を、燃料累積消費量で行う場合は、予め設定又は算出される燃料累積消費量閾値のことを言う。要するに、硫黄パージ制御のインターバルとは、硫黄の累積堆積量の限界量に関する閾値を比較的単純に設定できる判定用の閾値のことをいう。

また、経過値とは、このインターバルに対応する量を累積するカウント値であり、インターバルが走行距離閾値の場合には硫黄パージ制御後の走行距離になり、インターバルが走行時間閾値の場合には硫黄パージ制御後の走行時間となり、インターバルが燃料累積消費量閾値の場合には硫黄パージ制御後の燃料累積消費量となる。

そして、制御装置４０は、給油判定手段４１で給油したと判定した後に、給油位置特定手段４２で特定した給油位置から燃料性状取得手段４４で硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から燃料性状推定手段４５で車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率からインターバル算出手段４６により新インターバル値を算出し、給油判定手段４１で給油したと判定した後において硫黄パージ制御手段４８で硫黄パージ制御を行ってから、インターバル記憶手段４７で記憶されているインターバル値をインターバル算出手段４６で算出された新インターバル値に更新する制御を行うように構成される。

一方、車両の排気ガス浄化方法Ｓ４０では、給油判定ステップＳ４１で給油したと判定した後に、給油位置特定ステップＳ４３で特定した給油位置から燃料性状取得ステップＳ４４で硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から燃料性状推定ステップＳ４５で車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率からインターバル算出ステップＳ４６により新インターバル値を算出し、給油判定ステップＳ４１で給油したと判定した後において硫黄パージ制御ステップＳ４８で硫黄パージ制御を行ってから、インターバル記憶ステップＳ４７で記憶されているインターバル値をインターバル算出ステップＳ４６で算出された新インターバル値に更新するように構成される。

また、上記の構成によれば、給油判定後の最初の硫黄パージ制御については、車両への給油前の硫黄含有率に基づくインターバルで硫黄パージ制御が行われ、その後、新たなインターバルで硫黄パージ制御が次回の給油直後まで採用されることになる。より厳密には、給油直後からは、新たな硫黄含有率の燃料で硫黄被毒が進行していくことになり、給油直後からのインターバルも変化させるべきであるが、この制御とすることで、制御方法を単純化することができる。

なお、厳密にする場合には、給油直前までのインターバルＴ１に関する経過量ｔ１とインターバルの比η１（＝ｔ１／Ｔ１）である、その給油直前のインターバルの経過比率η１を求めると共に、給油後のインターバルＴ２に（１−η１）を乗じて、残りのインターバル余裕量Ｔａ（＝Ｔ２×（１−η１））を算出して、給油後の経過量ｔ２がそのインターバル余裕量Ｔａを経過したら、給油直後の硫黄パージ制御を行うようにする。これにより、より厳密なインターバル制御が可能となる。

上記の構成の内燃機関を搭載した車両、及び車両における排気ガス浄化方法Ｓ４０によれば、車両への給油地域の最新の硫黄含有率のデータを得て、硫黄含有率の季節的な変動や法改正などによる経年変化に追従して、エンジン１０の排気ガス浄化装置２０に対する硫黄パージ制御の実施時期を最適化することで、不十分な硫黄パージ制御による排気ガス浄化装置の硫黄被毒の進行を抑制でき、また、必要以上の硫黄パージ制御による燃費の悪化と、排気ガス浄化装置２０の熱劣化の進行を抑制できる。

１０ エンジン（内燃機関）
１１ 燃料噴射装置
１５ 排気通路
２０ 排気ガス浄化装置
２２ 酸化触媒装置（ＤＯＣ）
２３ 微粒子捕集装置
２４ 選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）
２５ 後段酸化触媒装置（ＤＯＣ）
２６ 燃料噴射装置
４０ 制御装置
４１ 給油判定手段
４２ 車両位置取得手段
４３ 給油位置特定手段
４４ 燃料性状取得手段
４５ 燃料性状推定手段
４６ インターバル算出手段
４７ インターバル記憶手段
４８ 硫黄パージ制御手段
Ｓ４０ 車両の排気ガス浄化方法
Ｓ４１ 給油判定ステップ
Ｓ４２ 車両位置取得ステップ
Ｓ４３ 給油位置特定ステップ
Ｓ４４ 燃料性状取得ステップ
Ｓ４５ 燃料性状推定ステップ
Ｓ４６ インターバル算出ステップ
Ｓ４７ インターバル記憶ステップ
Ｓ４８ 硫黄パージ制御ステップ
Ａ 新気
Ｇ 発生した排気ガス
Ｇａ 排気ガス浄化装置を通過する排気ガス
Ｇｃ 浄化処理された排気ガス
Ｇｅ ＥＧＲガス

Claims (2)

1. 排気ガス浄化装置を備えた内燃機関を搭載した車両において、
   該内燃機関を制御する制御装置が、
   前記内燃機関の始動時に、当該車両に給油したか否かを判定する給油判定手段と、
   位置情報システムから当該車両の位置を取得する車両位置取得手段と、
   当該車両の停止位置を前記車両位置取得手段により取得し、前記給油判定手段により給油したと判定された時に、前記停止位置を給油位置とする給油位置特定手段と、
   該給油位置特定手段により特定した給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを当該車両の外部に設けられたデータベースから取得する燃料性状取得手段と、
   該燃料性状取得手段で取得した硫黄含有率のデータに基づいて、当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定する燃料性状推定手段と、
   該燃料性状推定手段で推定された硫黄含有率から、硫黄含有率と硫黄パージ制御のインターバルの関係を示す、予め記憶されているデータを基に、硫黄パージ制御のインターバル値を算出するインターバル算出手段と、
   該インターバル算出手段で算出されたインターバル値を記憶するインターバル記憶手段と、
   該インターバル記憶手段から記憶されているインターバル値を取得して、前回の硫黄パージ制御から経過値が前記インターバル値を経過したときに、硫黄パージ制御を行う硫黄パージ制御手段とを備えて、
   前記給油判定手段で給油したと判定した後に、前記給油位置特定手段で特定した給油位置から前記燃料性状取得手段で硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から前記燃料性状推定手段で当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率から前記インターバル算出手段により新インターバル値を算出し、
   前記給油判定手段で給油したと判定した後において前記硫黄パージ制御手段で硫黄パージ制御を行ってから、前記インターバル記憶手段で記憶されているインターバル値を前記インターバル算出手段で算出された前記新インターバル値に更新する制御を行うように構成されたことを特徴とする内燃機関を搭載した車両。
2. 排気ガス浄化装置を備えた内燃機関を搭載した車両における排気ガス浄化方法において、
   前記内燃機関の始動時に、当該車両に給油したか否かを判定する給油判定ステップと、
   位置情報システムから当該車両の位置を取得する車両位置取得ステップと、
   当該車両の停止位置を前記車両位置取得ステップにより取得し、前記給油判定ステップにより給油したと判定された時に、前記停止位置を給油位置とする給油位置特定ステップと、
   該給油位置特定ステップにより特定した給油位置に対応する給油地域の硫黄含有率のデータを当該車両の外部に設けられたデータベースから取得する燃料性状取得ステップと、
   該燃料性状取得ステップで取得した硫黄含有率のデータに基づいて、当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定する燃料性状推定ステップと、
   該燃料性状推定ステップで推定された硫黄含有率から、硫黄含有率と硫黄パージ制御のインターバルの関係を示す、予め記憶されているデータを基に、硫黄パージ制御のインターバル値を算出するインターバル算出ステップと、
   該インターバル算出ステップで算出されたインターバル値を記憶するインターバル記憶ステップと、
   該インターバル記憶ステップから記憶されているインターバル値を取得して、前回の硫黄パージ制御から経過値が前記インターバル値を経過したときに、硫黄パージ制御を行う硫黄パージ制御ステップとを有し、
   前記給油判定ステップで給油したと判定した後に、前記給油位置特定ステップで特定した給油位置から前記燃料性状取得ステップで硫黄含有率を取得し、この取得した硫黄含有率から前記燃料性状推定ステップで当該車両の燃料タンク内の燃料の硫黄含有率を推定し、この推定した硫黄含有率から前記インターバル算出ステップにより新インターバル値を算出し、
   前記給油判定ステップで給油したと判定した後において前記硫黄パージ制御ステップで硫黄パージ制御を行ってから、前記インターバル記憶ステップで記憶されているインターバル値を前記インターバル算出ステップで算出された前記新インターバル値に更新するように構成されたことを特徴とする車両における排気ガス浄化方法。

Images